JPH10268669A

JPH10268669A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH10268669A
Application number: JP9270620A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Tamiya; 孝弘田宮
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1997-01-23
Filing date: 1997-09-17
Publication date: 1998-10-09

Abstract

(57)【要約】【課題】転写ニップ下流側で中間転写ベルトに保持さ
れた電荷により中間転写ベルトを感光体ベルトに静電的
に密着させることにより、バックアップ部材を設けない
場合でも、良好な転写画像を得るために必要な転写ニッ
プ幅を確保できる画像形成装置を提供する。【解決手段】中間転写ベルト１０を、ベルト移動方向
における感光体ベルト１と電荷が付与されていない状態
の中間転写ベルト１０との接触領域の隣接下流側で、感
光体ベルト１の表面に接触する位置まで移動可能に架設
し、中間転写ベルト１０を、バイアスブラシ１３で付与
された電荷が上記隣接下流側で中間転写ベルト１０に保
持されるような電気抵抗を有する材質で構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリンタ
ー、ＦＡＸなどの画像形成装置に係り、詳しくは、かか
る画像形成装置における像担持体上の顕像を転写体に転
写する技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の画像形成装置として、像
担持体及び該像担持体に一部接触させる転写体の少なく
とも一方を、複数の支持ローラに掛け回されたベルト材
で構成し、該像担持体と該転写体との間に転写電界を形
成するための電荷を該転写体に付与する電荷付与手段を
備えた画像形成装置が知られている。この画像形成装置
では、像担持体と転写体との接触領域で転写体に付与さ
れた電荷により転写電界を形成し、像担持体から転写材
側に顕像を転写するものである。

【０００３】このような転写の構成は、像担持体上に顕
像を複数回形成し、各顕像を転写体としての中間転写体
に重ね合わせて転写するものにも適用されている。この
中間転写体を用いた画像形成装置は、近年、小型化を図
るという点や最終的に顕像が転写される転写材の種類の
制約が少ないという点で有利であるため、特にカラー画
像形成装置として用いられる傾向にある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
像担持体及び該像担持体に一部接触させる転写体の少な
くとも一方を複数の支持ローラに掛け回されたベルト材
で構成したような画像形成装置では、像担持体から転写
体に顕像が転写される像担持体と転写体が接触している
接触領域の転写体表面移動方向の幅（以下、「転写ニッ
プ幅」という）を大きくすることが難しかった。この転
写ニップ幅が小さいと、通常のプロセスで採用される像
担持体及び転写体の線速において、像担持体上に形成さ
れた顕像が転写工程が行われる転写ニップ領域を実質的
に通過する時間が不十分となり、文字画像内またはベタ
画像の縁部における中抜けや虫食い等のように局部的な
転写不良が発生するおそれがある。

【０００５】この不十分な転写ニップ幅による局部的な
転写不良は、装置の小型化のために像担持体及び転写体
として複数の支持ローラに掛け回されたベルト材を用
い、該像担持体の支持ローラに掛け回されている部分
を、該転写体の支持ローラ間の架設部に接触させるよう
に構成した場合にも発生するおそれがある。

【０００６】なお、上記転写ニップ幅を大きくする方法
として、転写体をベルト材で構成した場合にバックアッ
プローラ等のバックアップ部材で該転写体を像担持体側
に付勢する方法が考えられるが、バックアップ部材を設
ける分だけコスト高になってしまう。

【０００７】本発明は以上の問題点に鑑みなされたもの
であり、その目的は、コスト高をもたらすバックアップ
部材を設けない場合でも、良好な転写画像を得るために
必要な転写ニップ幅を確保できる画像形成装置を提供す
ることである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、像担持体及び該像担持体に一部
接触させる転写体の少なくとも一方を、複数の支持ロー
ラに架設されたベルト材で構成し、該像担持体と該転写
体との間に転写電界を形成するための電荷を該転写体に
付与する電荷付与手段を備え、該像担持体上の顕像を該
転写体に転写する画像形成装置において、上記像担持体
及び上記転写体のうち上記ベルト材で構成された一方
を、転写体表面移動方向における該像担持体と上記電荷
が付与されていない状態の該転写体との接触領域の隣接
下流側で、他方の表面に接触する位置まで移動可能に架
設し、上記転写体を、上記電荷付与手段で付与された電
荷が上記隣接下流側で該転写体に保持されるような電気
抵抗を有する材質で構成したことを特徴とするものであ
る。ここで、像担持体及び転写体のそれぞれを、複数の
支持ローラに架設されたベルト材で構成した場合には、
像担持体及び転写体の少なくとも一方を上記隣接下流側
で移動可能に架設すればよい。また、像担持体及び転写
体の一方を、複数の支持ローラに架設されたベルト材で
構成した場合には、そのベルト材で構成した上記一方を
上記隣接下流側で移動可能に架設すればよい。

【０００９】この請求項１の画像形成装置では、電荷付
与手段により転写体に転写電界を形成するための電荷を
付与すると、転写体表面移動方向における像担持体と電
荷が付与されていない状態の転写体との接触領域の隣接
下流側において、上記付与された電荷の一部は、像担持
体から離れようとする転写体に保持されたままとなる。
この隣接下流側で電荷が保持された転写体と像担持体と
の間に静電的な引力が発生する。この静電的な引力は、
主に、転写体の像担持体側に保持された電荷と、像担持
体の転写体側の面に誘起された電荷との間のクーロン力
によって発生すると考えられる。上記静電的な引力によ
り、上記隣接下流側で像担持体及び転写体のうちベルト
材で構成された一方が他方の表面に密着し、像担持体か
ら転写体への顕像の転写が行われる上記接触領域が上記
隣接下流側に延び、その結果として転写ニップ幅が大き
くなる。

【００１０】請求項２の発明は、上記像担持体及び上記
転写体のそれぞれを、複数の支持ローラに架設されたベ
ルト材で構成した請求項１の画像形成装置において、上
記像担持体及び上記転写体のうち一方の支持ローラ間の
張架部に、他方を接触させ、上記像担持体及び上記転写
体のそれぞれの上記隣接下流側で直線的に移動する部分
同士がなす角度を、上記隣接下流側で上記一方が上記他
方の表面に接触する位置まで移動可能な角度に設定した
ことを特徴とするものである。

【００１１】この請求項２の画像形成装置では、像担持
体及び上記転写体のそれぞれを、小型化の点で有利な、
複数の支持ローラに架設されたベルト材で構成してい
る。そして、電荷付与手段により転写体に転写電界を形
成するための電荷を付与すると、上記隣接下流側におい
て、上記付与された電荷の一部は、像担持体から離れよ
うとする転写体に保持されたままとなる。この隣接下流
側で電荷が保持された転写体と像担持体との間に静電的
な引力が発生する。この静電的な引力により、上記他方
が接触している上記一方の張架部の上記隣接下流側が、
該他方の表面に密着し、像担持体から転写体への顕像の
転写が行われる上記接触領域が上記隣接下流側に延び、
その結果として転写ニップ幅が大きくなる。

【００１２】請求項３の発明は、請求項２の画像形成装
置において、上記一方の張架部に、上記他方の支持ロー
ラに支持されている部分を接触させ、上記他方の支持ロ
ーラに支持されている部分の曲率半径が該支持ローラの
外周面の曲率半径よりも大きくなるように、上記他方の
曲げ剛性及び張力を設定したことを特徴とするものであ
る。

【００１３】この請求項３の画像形成装置では、上記一
方の支持ローラ間の張架部に接触させた上記他方の曲げ
剛性及び張力を所定の大きさに設定することにより、該
他方の支持ローラに支持されている部分の曲率半径を支
持ローラの外周面の曲率半径よりも大きくする。これに
より、上記隣接下流側で、上記他方が支持ローラの外周
面から部分的に離れ、上記一方に近づくようにふくらむ
ので、該他方側に移動する該一方が該他方の表面に密着
しやすくなる。

【００１４】請求項４の発明は、請求項１の画像形成装
置において、上記像担持体及び上記転写体のうち上記ベ
ルト材で構成された一方の支持ローラ間の張架部に、他
方を接触させ、上記一方と上記他方との接触位置を、上
記張架部の表面移動方向における中央よりも上流側に設
定したことを特徴とするものである。

【００１５】この請求項４の画像形成装置では、像担持
体及び転写体のうちベルト材で構成された一方の支持ロ
ーラ間の張架部の表面移動方向における中央よりも上流
側に、他方を接触させることにより、該一方の張架部の
上記隣接下流側が、該張架部の中央あるいは下流側に接
触させた場合に比してたわみやすくなり、該一方が該他
方の表面に密着しやすくなる。

【００１６】請求項５の発明は、上記接触領域で上記像
担持体の表面と上記転写体の表面が同方向に移動する請
求項１の画像形成装置において、上記像担持体及び上記
転写体のうち上記移動可能に架設した一方の線速を、他
方の線速よりも小さくしたことを特徴とするものであ
る。

【００１７】この請求項５の画像形成装置では、像担持
体及び転写体のうち上記移動可能に架設した一方の線速
を、他方の線速よりも小さくすることにより、像担持体
と転写体との間の摩擦力により、上記線速を小さくした
一方が上記隣接下流側でたわむため、該一方が該他方の
表面に密着しやすくなる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明をカラー画像形成装
置に適用した実施形態について説明する。まず、本実施
形態に係るカラー画像形成装置全体の概略構成および動
作について説明する。図１は本実施形態に係るカラー画
像形成装置の概略構成を示す斜視図である。図１におい
て、像担持体としての可撓性のベルト状感光体（以下
「感光体ベルト」という）１が、支持ローラ２、３との
間に架設され、支持ローラ２、３の駆動により図中矢印
Ａ方向（時計方向）に回転される。また、感光体ベルト
１の周囲には、感光体ベルト表面を均一に帯電する帯電
手段としての帯電チャージャ４、静電潜像形成用の露光
装置としてのレーザ書き込みユニット５、イエロー、マ
ゼンタ、シアンのカラー現像剤をそれぞれ収容した３個
の現像器６Ｙ，６Ｍ，６Ｙを一体的に備えた回転型現像
装置（「リボルバー型」または「ロータリー型」ともい
う）としての回転型カラー現像器ユニット（以下「カラ
ー現像器ユニット」という）６、該カラー現像器ユニッ
ト６とは別体の黒色現像剤を収容した現像装置としての
黒現像装置７等が配設されている。上記感光体ベルト１
としては、例えばＮｉ電鋳からなる基体上に有機感光層
（ＯＰＣ）を塗布したものを用いることができる。

【００１９】上記レーザ書き込みユニット５は、図示し
ない半導体レーザ、駆動モータ５Ａで回転駆動されたポ
リゴンミラー５Ｂ、ｆ−θレンズ５Ｃ及びミラー５Ｄが
保持筺体としてのユニットケース５Ｅの中に収められ、
装置本体の下部に組み込まれている。給紙カセット１７
とレーザ書き込みユニット５との間には、図示しない底
板が設けられている。その底板の上にレーザ書き込みユ
ニット５が組み込まれ、各ユニットを支持するためにロ
ーラ軸方向の左右（図１中の奥側及び手前側）に設けら
れた装置本体の図示しない側板が、上記底板に組み付け
られている。

【００２０】また、上記帯電チャージャ４による帯電位
置、レーザ書き込みユニット５からの光ビームＬの照射
位置、及び感光体用クリーニングブレード１５Ａによる
クリーニング位置は、２本の支持ローラ２，３のうち下
側の支持ローラ２への感光体ベルト１の巻き付き部に設
定されている。

【００２１】上記カラー現像器ユニット６および黒現像
装置７はそれぞれ所定の位置で感光体ベルト１と近接あ
るいは接触する現像剤担持体としての現像ローラを備
え、感光体ベルト１上の静電潜像を非接触現像あるいは
接触現像法により顕像化する機能を有している。カラー
現像器ユニット６は、複数の現像器６Ｙ，６Ｍ，６Ｙの
いずれか一つが対応する色の現像タイミング同期し、現
像可能な位置に移動するように、図１の紙面に垂直な回
転軸を中心とした回転が制御される。このカラー現像器
ユニット６の１２０度の回転により、現像位置に対向す
る現像器が切り替わる。また、カラー現像器ユニット６
が稼働するときには、黒現像装置７が感光体ベルト１か
ら離間した位置に移動するように、カム４５の回転が制
御される。

【００２２】上記感光体ベルト１の上側の支持ローラ３
への巻き付き部分に接触するように、転写体としての中
間転写ベルト１０が設けられている。この中間転写ベル
ト１０は、支持ローラとしての支持ローラ１１、１２の
間に傾斜させて架設されており、支持ローラ１１、１２
の駆動により図中矢印Ｂ方向（反時計方向）に回転、搬
送される。この傾斜している中間転写ベルト１０の支持
ローラ間の２つの張架部のうち感光体ベルト１側（図中
左下側）の張架部が、上記感光体ベルト１の上側の支持
ローラ３によって支持されている部分（支持ローラ３へ
の巻き付き部分）に接触している。そして、感光体ベル
ト１上の第１回目の顕像が、中間転写ベルト１０の内側
に設けられた電荷付与手段の一構成部材である１次転写
部材としての導電性のバイアスブラシ１３により、中間
転写ベルト１０上に転写される（１次転写）。このバイ
アスブラシ１３には、電荷付与手段の他の構成部材であ
る電源から所定のバイアス電圧（本実施形態では−０〜
＋１０００Ｖ程度）が印加され、その先端は、中間転写
ベルト１０の裏面に所定の条件で接触している。中間転
写ベルト１０の支持ローラ１１への巻き付き部には、中
間転写ベルト１０に対して接離可能に２次転写部材とし
ての転写ローラ１４が設けられ、この転写ローラ１４に
より、中間転写ベルト１０上に重ね合わされた画像が転
写材としての転写紙上に転写される（２次転写）。ここ
で、１次転写の位置から２次転写の位置までの中間転写
ベルト１０上の距離は、最大画像出力長さ以上に設定し
てある。

【００２３】感光体ベルト用のクリーニング装置１５
は、感光体ベルト１に常時接触し感光体ベルト１上のト
ナーをクリーニングするクリーニングブレード１５Ａ、
廃棄トナー回収容器１５Ｂ等を備えている。また、中間
転写ベルト用のクリーニング装置１６は、中間転写ベル
ト１０の表面をクリーニングするクリーニングブレード
１６Ａ、トナー搬送用のオーガ１６Ｂ等を備えている。
中間転写ベルト用のクリーニングブレード１６Ａは、図
示しないブレード接離用アームにより、画像形成中の感
光体ベルト１からトナー像が転写されるときには、中間
転写ベルト１０の表面より離間した位置に保たれ、２次
転写後のクリーニング時のみ図示のように中間転写ベル
ト１０の表面に当接され、転写紙にトナー像を転写した
後に残留したトナーを掻き取るようになっている。

【００２４】上記構成のカラー画像形成装置において、
感光体ベルト１は帯電チャージャ４により一様に帯電さ
れた後、レーザ書き込みユニット５で画像情報に基づい
て変調されたレーザ光（レーザビーム）Ｌが走査される
ことにより露光され、表面に静電潜像が形成される。こ
こで、上記露光に用いられる画像情報は所望のフルカラ
ー画像をイエロー、マゼンタ、シアン、および黒の色情
報に分解した単色の画像情報である。この画像情報に基
づいて図示しない半導体レーザで発生されたレーザ光Ｌ
は、駆動モータ５Ａで高速回転駆動されたポリゴンミラ
ー５Ｂにより回転走査され、ｆ−θレンズ５Ｃを経て、
反射ミラー５Ｄにより光路調整される。

【００２５】上記感光体ベルト１上に形成された静電潜
像は、カラー現像器ユニット６により各々所定のイエロ
ートナー、マゼンタトナー、シアントナーでそれぞれ単
色現像される。また、黒の色情報に基づいて形成された
静電潜像は、黒現像装置７により黒トナーで現像され
る。このように感光体ベルト１のクリーニング、潜像形
成及び現像が繰り返され、感光体ベルト１上に各々の色
画像（トナー像）が順次形成される。

【００２６】矢印Ａ方向に回転する感光体ベルト１上に
順次形成された各単色画像（トナー像）は、イエロー、
マゼンタ、シアン、および黒の単色毎に、バイアスブラ
シ１３に印加された所定の転写バイアスにより、感光体
ベルト１と同期して矢印Ｂ方向に回転する中間転写ベル
ト１０上の同じ位置に順次重ね転写される。

【００２７】中間転写ベルト１０上に重ね合わされたイ
エロー、マゼンタ、シアン、および黒のカラートナー像
は、給紙台（給紙カセット）１７から給紙ローラ１８、
搬送ローラ対１９Ａ，１９Ｂ、レジストローラ対２０
Ａ，２０Ｂを経て、転写紙上の画像の位置が正規の位置
になるようにタイミングがとられて２次転写部に搬送さ
れる。この２次転写部に搬送された転写紙１７Ａ上に、
上記中間転写ベルト１０上に重ね合わされた画像が転写
ローラ１４により一括転写される。転写終了後、定着装
置５０により定着されてフルカラー画像が完成する。こ
のフルカラー画像が形成された転写紙１７Ａは、排紙ロ
ーラ対５１を経て排紙スタック部５２に排出される。

【００２８】上記中間転写ベルト１０上からクリーニン
グブレード１６Ａによって掻き取られた廃棄トナーは、
クリーニング装置１６内に設けられたオーガ１６Ｂによ
り、図面手前方向に搬送され、さらにプロセスカートリ
ッジ３１手前側側面に設けられた、図示を省略した搬送
部により廃棄トナー回収容器１５Ｂに搬送される。所定
量以上の廃棄トナーが廃棄トナー回収容器１５Ｂ内に収
容された時点で、その容器が適宜交換される。

【００２９】上記感光体ベルト１、帯電チャージャ４、
中間転写ベルト１０、クリーニング装置１６、レジスト
ローラ２０Ｂ、搬送ガイド等はプロセスカートリッジと
して一体的に構成され、寿命がきたときに交換できるよ
うに構成されている。上記廃棄トナー回収容器１５Ｂ
は、プロセスカートリッジに対して着脱可能に組み込ま
れる。

【００３０】上記プロセスカートリッジの交換の他に、
カラー現像器ユニット６、黒現像装置７等の寿命到来時
に交換するが、その交換やジャムした転写紙の処理を容
易にするために、本体の一部の前フレーム８が支軸９Ａ
を回転中心として回動し、開放できるような構造となっ
ている。（以下、余白）

【００３１】また、図１中の装置本体の左側には、電装
・制御部１００が収納されている。その上方にはファン
７０が設けられており、装置内の温度過昇防止のために
排風している。また、図１中の装置本体の右側には、比
較的小規模の給紙装置８０が設けられている。

【００３２】上記構成のカラー画像形成装置において
は、小型化の観点から像担持体及び該像担持体から顕像
（トナー像）が転写される転写体として、それぞれ２つ
の支持ローラに架設されたベルト材で構成した感光体ベ
ルト１及び中間転写ベルト１０を用いているが、かかる
構成においては感光体ベルト１と中間転写ベルト１０と
の間で十分に大きな転写ニップ幅を確保することが難し
かった。

【００３３】本実施形態のカラー画像形成装置のように
複数色のトナー像を中間転写ベルト１０上に重ね合わせ
る場合には、例えば中間転写ベルト１０に転写する１色
目のトナー像の最大トナー量を１００％とすると、４色
分のトナー像が転写されうる中間転写ベルト１０上のト
ナー量は０〜４００％となる。カラー画像Ｃ，Ｍ，Ｙの
重ね部分を黒色画像Ｋに変換するような画像処理を行っ
たとして、中間転写ベルト１０上には０〜３００％もの
量のトナー像を任意に重ねることになる。かかる装置に
おいて、文字画像内またはベタ画像の縁部に中抜けや虫
食いと呼ばれる１〜３色目のトナーの局部的な転写不良
が発生することがある。これは、感光体ベルト１から中
間転写ベルト１０へのトナー像の転写には、感光体ベル
ト１上のトナーが転写ニップ部を通過するための転写ニ
ップ通過時間を十分に長く設定する必要がある。従っ
て、上記転写ニップ通過時間は転写ニップ幅と装置のプ
ロセス速度とによって規定されるが、装置のプロセス速
度の方に制約がある場合に良好な転写画像を得るために
は、転写ニップ幅を十分に大きく設定する必要がある。
この転写ニップ幅を大きくするためにバックアップロー
ラで中間転写ベルトを感光体ベルト側に強制的に押し当
てる方法も考えられるが、バックアップローラ等のバッ
クアップ部材を設ける分だけコストだけになる。

【００３４】そこで、本実施形態において、中間転写ベ
ルト１０を、中間転写ベルト表面移動方向における感光
体ベルト１とバイアスブラシ１３から電荷が付与されて
いない状態の中間転写ベルト１０（図２中の二点鎖線で
示したもの）との接触領域の隣接下流側で、感光体ベル
ト１の表面に接触する位置まで移動可能に架設し、中間
転写ベルト１０を、バイアスブラシ１３で付与された電
荷が上記隣接下流側で保持されるような電気抵抗を有す
る材質で構成している。

【００３５】より具体的には、図２に示すように、中間
転写ベルト１０の支持ローラ１１，１２間のたわみやす
い張架部に、感光体ベルト１の支持ローラ３への巻き付
け部を接触させている。そして、中間転写ベルト１０の
表面移動方向における感光体ベルト１とバイアスブラシ
１３から電荷が付与されていない状態の中間転写ベルト
１０（図２中の二点鎖線で示したもの）との接触領域の
隣接下流側で感光体ベルト１と中間転写ベルト１０のな
す角度を、上記隣接下流側で中間転写ベルト１０が感光
体ベルト１の表面に接触する位置まで移動可能な角度に
設定している。更に、中間転写ベルト１０を、ＥＴＦ
Ｅ、ＰＣなどの高分子材料にカーボンなどの導電剤を分
散させた材質からなる中抵抗のベルト材で構成してい
る。この中抵抗の中間転写ベルト１０の体積抵抗率は、
１０⁶〜１０¹²Ωｃｍであり、より好ましくは１０⁸〜１
０¹⁰Ωｃｍである。なお、この体積抵抗率は、０．１５
ｍｍ厚のベルトに１００Ｖを印加したときの値である。

【００３６】図３は、バイアスブラシ１３から付与され
た電荷（プラス電荷）の挙動を模式的に示している。本
実施形態では、前述のように中間転写ベルト１０をカー
ボン分散等による中抵抗材料で形成しているが、この種
の中抵抗材料の電気抵抗は電界依存性を有し、電界が強
いバイアスブラシ１３の直下では低抵抗となり、それ以
外の部分では高抵抗になる傾向がある。図３において、
バイアスブラシ１３から付与された電荷は、バイアスブ
ラシ１３の直下では感光体ベルト１側に移動するが、前
述の隣接下流側の分離放電が発生し始めるまでの領域
（図中のＣで示した領域、以下「Ｃ領域」という）では
電気抵抗が相対的に高く、中間転写ベルト１０の主に感
光体ベルト側の面に保持される。実際に、上記Ｃ領域で
の中間転写ベルト１０の表面電位を実験にて測定したと
ころ、感光体ベルト１側の表面で数１０Ｖ以下であり、
その反対側の面（図中の上面）では数１００Ｖにも達し
ていた。このＣ領域で電荷が保持された中間転写ベルト
１０と感光体ドラム１との間に静電的な引力が発生す
る。この静電的な引力は、主に、中間転写ベルト１０に
保持された電荷と、感光体ドラム１側に誘起された電荷
との間のクーロン力によって発生すると考えられる。上
記静電的な引力Ｐにより、上記隣接下流部で中間転写ベ
ルト１０が感光体ベルト１に密着し、転写ニップ幅Ｗｎ
が大きくなる。

【００３７】なお、図２中の記号α及びＷｎはそれぞ
れ、感光体ベルト１の支持ローラ３への巻き付き角、及
び一次転写部における転写ニップ幅を示している。ま
た、図２中の記号Ｉｔｂは、電荷付与手段の構成要素で
ある電源１３０からバイアスブラシ１３に供給される転
写バイアス電流を示している。

【００３８】以上、本実施形態によれば、感光体ベルト
１と中間転写ベルト１０との間の静電的な引力Ｐによ
り、上記隣接下流側（図３中のＣ領域）で感光体ベルト
１及び中間転写ベルト１０が互いに密着するので、転写
ニップ幅Ｗｎを大きくすることができるので、コスト高
をもたらすバックアップ部材等を設けない場合でも良好
な転写画像を得るために必要な転写ニップ幅を確保でき
る。

【００３９】より具体的には、中間転写ベルト１０とし
て比誘電率εｔ＝１１、厚さｔ＝１５０μｍのものを用
い、感光体ベルト１の感光層として比誘電率εｐ＝３、
厚さｔ＝２０〜３０μｍのものを用いたところ、転写ニ
ップ幅を３〜４ｍｍにすることができた。

【００４０】また、上記実施形態においては、中間転写
ベルト１０の支持ローラ１１，１２間の張架部の表面移
動方向における中央よりも上流側に、感光体ベルト１の
支持ローラ３で支持されている部分を接触させている。
両端自由梁の力学的なモデル（日本機械学会編「機械工
学便覧」第２章、ｐ．２９参照）によると、たわみ量は
スパン（図２の装置ではニップ部と支持ローラ１２によ
る支持部との距離）の３乗に比例する。従って、中間転
写ベルト１０の張架部の上記位置に感光体ベルト１を接
触させることにより、中間転写ベルト１０の張架部の上
記隣接下流側が、該張架部の中央あるいは下流側に接触
させた場合に比してたわみやすくなり、中間転写ベルト
１０が感光体ベルト表面に密着しやすくなっている。図
１の例では、支持ローラ１１，１２間のスパンの１／３
よりも短い距離だけ支持ローラ１１から離れている位置
に感光体ベルト１を接触させている。

【００４１】なお、上記実施形態において、図４に示す
ように、感光体ベルト１の支持ローラ３に支持されてい
る部分の曲率半径が支持ローラ３の外周面の曲率半径よ
りも大きくなるように、感光体ベルト１の曲げ剛性及び
張力を設定してもよい。

【００４２】上記感光体ベルト１の曲げ剛性及び張力の
設定に用いる式は次のように導出することができる。荷
重Ｐを作用させた薄肉円管のモデルを上記実施形態の支
持ローラ２，３に架設された感光体ベルト１に当ては
め、感光体ベルト１の支持ローラ３への巻き付け部にお
ける最大曲げモーメントＭを求めると、数式１のように
なる。ここで、数式１中のＲｐは感光体ベルト１の曲率
半径である。なお、感光体ベルト１の変形は非常に大き
いが、感光体ベルト１の支持ローラ３への巻き付け部
（荷重印加位置の近傍）における曲げモーメントは、上
記薄肉円管の微小変形時と同様に考えてよい。

【数１】Ｍ＝−Ｐ・Ｒｐ／π

【００４３】上記曲げモーメントＭの数式１及びベルト
張力Ｔ＝Ｐ／２を、材料力学の公式（チモチェンコ著：
「材料力学（上巻）」、ｐｐ．３６７−３６９参照）で
ある数式２に代入すると、感光体ベルト１の曲率半径Ｒ
ｐと、感光体ベルト１の縦弾性係数Ｅ、断面２次モーメ
ントＩ及びベルト張力Ｔとの関係を示す数式３を導出す
ることができる。

【数２】１／ｒ＝−Ｍ／（Ｅ・Ｉ）

【数３】Ｒｐ²＝ＥＩπ／２Ｔ

【００４４】上記数式３により、感光体ベルト１の縦弾
性係数Ｅまたは断面２次モーメントＩを大きくして感光
体ベルト１の曲げ剛性を高くし、ベルト張力Ｔを小さく
することにより、感光体ベルト１の曲率半径Ｒｐを大き
くすることができることがわかる。

【００４５】このように感光体ベルト１の曲げ剛性及び
張力を設定することにより、上記隣接下流側で、感光体
ベルト１が支持ローラ３の外周面から部分的に離れ、中
間転写ベルト１０に向かう方向に移動するように外側に
ふくらむので、感光体ベルト１側に移動する中間転写ベ
ルト１０が感光体ベルト１の表面に密着しやすくなる。

【００４６】また、上記実施形態において、図５に示す
ように感光体ベルト１と中間転写ベルト１０の接触部に
おいて上記静電的な引力Ｐが作用しているときの両者間
の摩擦により、中間転写ベルト１０に対して図中の記号
Ｆで示す方向の摩擦力が働くように、中間転写ベルト１
０の線速を転写画像の劣化が生じない範囲内で感光体ベ
ルト１の線速よりも小さくしてもよい。このように線速
を設定することにより、上記隣接下流部で中間転写ベル
ト１０がたわみやすくなり、中間転写ベルト１０が感光
体ベルト表面に密着しやすくなる。実際には、良好な転
写画像が得られるように、中間転写ベルト１０と感光体
ベルト１の線速差を０．１〜０．５％程度に設定するの
が好ましい。

【００４７】また、上記実施形態において、図６に示す
ように上記隣接下流部で補助ローラ９０を設けてもよ
い。この構成の場合には、他のレイアウト等の制約によ
り、上記隣接下流部で感光体ベルト１と中間転写ベルト
１０とを近づけて架設することができないときに、中間
転写ベルト１０を更に上記補助ローラ９０を掛け回すこ
とにより、上記隣接下流部で感光体ベルト１と中間転写
ベルト１０とを接近させ、上記静電的な引力によって転
写ニップ幅を大きくすることができる。また、この静電
的な引力をより増すために、上記補助ローラ９０にバイ
アスを印加してもよい。

【００４８】また、上記実施形態では、像担持体及び該
像担持体から顕像が転写される転写体の両方をベルト材
で構成した場合について説明したが、本発明は、像担持
体及び転写体の一方をベルト材を構成し、そのベルト材
で構成した一方を、上記隣接下流側で、他方の表面に接
触する位置まで移動可能に架設したものにも適用でき
る。

【００４９】また、上記実施形態では、感光体ベルト１
の支持ローラによる支持部を中間転写ベルト１０の張架
部に接触させた場合について説明したが、本発明は、中
間転写ベルト１０の支持ローラによる支持部を感光体ベ
ルト１の張架部に接触させるように構成した場合につい
ても適用できる。

【００５０】また、上記実施形態では、像担持体として
感光体ベルト１及び転写体として中間転写ベルト１０を
用いた場合について説明したが、本発明は、例えば感光
体ベルトと２つの中間転写ベルトとを備え、両中間転写
ベルト間における転写部、すなわち感光体から顕像が転
写される一方の中間転写ベルトを上記像担持体とし、最
終的な出力の転写材に転写する顕像が担持されている他
方の中間転写ベルトを上記転写体とした両中間転写ベル
ト間における転写部にも適用できるものである。

【００５１】また、上記実施形態では、中間転写ベルト
に転写用の電荷を付与する電荷付与手段を構成する転写
部材としてバイアスブラシ１３を用いた場合について説
明したが、本発明は、上記転写部材としてローラタイプ
等の他の構造の転写部材を用いたものにも適用できる。

【００５２】

【発明の効果】請求項１乃至５の発明によれば、像担持
体と転写体との接触領域中心の隣接下流側で像担持体と
転写体と静電的に密着させることによって転写ニップ幅
を大きくすることができるため、コスト高をもたらすバ
ックアップ部材を設けない場合でも、良好な転写画像を
得るために必要な転写ニップ幅を確保できるという効果
がある。

【００５３】特に、請求項２及び３の発明によれば、像
担持体及び転写体のそれぞれを複数の支持ローラに架設
されたベルト材で構成するという小型化に有利な画像形
成装置において、コスト高をもたらすバックアップ部材
を設けない場合でも、良好な転写画像を得るために必要
な転写ニップ幅を確保できるという効果がある。

【００５４】また特に、請求項３、４及び５の発明によ
れば、像担持体と転写体とが密着しやすくなり、転写ニ
ップ幅を容易に大きくすることができるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態に係るカラー画像形成装置の概略構成
図。

【図２】同カラー画像形成装置の一次転写部の拡大図。

【図３】同一次転写部における電荷の挙動を示す模式
図。

【図４】変形例に係る一次転写部の拡大図。

【図５】他の変形例に係る一次転写部の拡大図。

【図６】更に他の変形例に係る一次転写部の拡大図。

【符号の説明】

１感光体ベルト２、３感光体ベルトの支持ローラ１０中間転写ベルト１１，１２中間転写ベルトの支持ローラ１３バイアスブラシ１３０電源

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体及び該像担持体に一部接触させる
転写体の少なくとも一方を、複数の支持ローラに架設さ
れたベルト材で構成し、該像担持体と該転写体との間に
転写電界を形成するための電荷を該転写体に付与する電
荷付与手段を備え、該像担持体上の顕像を該転写体に転
写する画像形成装置において、上記像担持体及び上記転写体のうち上記ベルト材で構成
された一方を、転写体表面移動方向における該像担持体
と上記電荷が付与されていない状態の該転写体との接触
領域の隣接下流側で、他方の表面に接触する位置まで移
動可能に架設し、上記転写体を、上記電荷付与手段で付与された電荷が上
記隣接下流側で該転写体に保持されるような電気抵抗を
有する材質で構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】上記像担持体及び上記転写体のそれぞれ
を、複数の支持ローラに架設されたベルト材で構成した
請求項１の画像形成装置において、上記像担持体及び上記転写体のうち一方の支持ローラ間
の張架部に、他方を接触させ、上記像担持体及び上記転写体のそれぞれの上記隣接下流
側で直線的に移動する部分同士がなす角度を、上記隣接
下流側で上記一方が上記他方の表面に接触する位置まで
移動可能な角度に設定したことを特徴とする画像形成装
置。
【請求項３】請求項２の画像形成装置において、上記一方の張架部に、上記他方の支持ローラに支持され
ている部分を接触させ、上記他方の支持ローラに支持されている部分の曲率半径
が該支持ローラの外周面の曲率半径よりも大きくなるよ
うに、上記他方の曲げ剛性及び張力を設定したことを特
徴とする画像形成装置。
【請求項４】請求項１の画像形成装置において、上記像担持体及び上記転写体のうち上記ベルト材で構成
された一方の支持ローラ間の張架部に、他方を接触さ
せ、上記一方と上記他方との接触位置を、上記張架部の表面
移動方向における中央よりも上流側に設定したことを特
徴とする画像形成装置。
【請求項５】上記接触領域で上記像担持体の表面と上記
転写体の表面が同方向に移動する請求項１の画像形成装
置において、上記像担持体及び上記転写体のうち上記移動可能に架設
した一方の線速を、他方の線速よりも小さくしたことを
特徴とする画像形成装置。